JPH03243290A - 光ビーム加熱機 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は小型部品、電子部品等のハンダ付け、ロウ付け
、溶接、およびプラスチック、樹脂等の加熱、接合に用
いる光ビーム加熱機に関するものである。

従来の技術 一般的にこの種の光ビーム加熱機は、楕円反射鏡等の反
射鏡の第１焦点に発光点を位置させるキセノンランプ等
の放電ランプから放射された光エネルギーを上記第１焦
点とは異なる上記反射鏡の第２焦点に集光し、ここで集
光された光エネルギーを用いて直接被加工物を加熱加工
するか、あるいは上記第２焦点に受光端を設けた光フア
イバーケーブルを通して他の箇所に光エネルギーを導い
て被加工物に対して加熱加工を行っていた。

発明が解決しようとする課題 しかしながら上記従来の光ビーム加熱機では放電ランプ
の陰極と陽極との間にアークを発生させて発光させる放
電ランプを使用していることから、アークが発生する点
を発光部とすると上記第１焦点に上記発光部を一致させ
なければならない。実際には上記陽極と上記陰極との間
隔が大きいために上記発光部の大きさが上記間隔に応じ
て大きくなり、発光部内の一点のみが上記第１焦点と一
致し、他の発光部分は第１焦点からのずれが生じざるを
得ない。したがって光エネルギーが上記反射鏡によって
第２焦点に集光されても第２焦点−点だけに集光される
のではなく、第２焦点を中心として分散して集光されて
しまい、反射鏡の形状によっては第２焦点を中心に分散
が１２０　ｍｍを越えるものもあった。

このように分散分布した光エネルギーは何等有効な働き
に使用しえないだけでなく、第２焦点付近の耐熱性の低
い部品材料に損傷を与えるという問題点があった。

したがって本発明は上記の問題点を解決する、放電ラン
プから放射された光エネルギーの大部分を第２焦点に集
中させることができる優れた光ビーム加熱機を提供する
ことを目的とするものである。

課題を解決するための手段 本発明は上記の目的を達成するために、放電ランプの陽
極と陰極との間隔を３．０帥以下にすることで、上記の
両極間に発生するアーク長を押さえたものである。

作用 したがって本発明によれば、放電ランプの陽極と陰極と
の間で発生するアーク長が３．０ｍｍ以下に制限され、
上記放電ランプから放電される光エネルギーを反射、集
光する反射鏡の第１焦点のごく近傍に集中させることで
、上記反射鏡により第２焦点近傍に集光される光エネル
ギーの分散径を小さくするという作用を有する。

実施例 第１図は本実施例の一実施例の概略構成図である。第１
図において１はキセノンランプ等のランプ入力０．５〜
５．Ｏｋｗの放電ランプ、２は放電ランプ１の陽極、３
は放電ランプ１の陰極であり、陽極２と陰極３との間に
アークを発生させて放電ランプ１は光エネルギーを放射
する。４は楕円反射鏡等の反射鏡、５は反射鏡４の第１
焦点であり、陽極２と陰極３との間に位置する。６は反
射鏡４の第２焦点であり、放電ランプ１から放射された
光エネルギーは反射鏡４によってこの近傍に集光される
。７は光フアイバーケーブル８の一端に設けられた受光
端であり、焦点６の位置に設けられている。８は光フア
イバーケーブルであり、受光端で受光された光エネルギ
ーを第２焦点６以外の位置に伝達する。９はレンズ機構
であり、光フアイバーケーブル８によって伝達された光
エネルギーを焦点１０に集光することで被加工物１１を
加熱加工する。また、放電ランプ１の陽極２と陰極３と
の間隔（以下、電極間隔とする）Ｌは３．０ｗ以下とし
ている。

第２図は電極間隔りを３．０關以下にした本実施例と従
来例の、光エネルギーの第２焦点の近傍における分散径
および光エネルギーの強度を示す図である。第２図にお
いて実線は本実施例、点線は従来例を示しており、明ら
かに第２焦点における分散径が小さくなってガウス分布
に近い曲線となっている。

ここで、電極間隔りを変化させて、第２焦点６の近傍で
の光エネルギーの分散径を見てみると、第３図のように
電極間隔りが短くなるほど上記分散径は小さくなってお
り、電極間隔りが３゜Ｏｍｍ以下になると分散径の減少
のしかたが緩やかになり、１．０Ｍ以下になると分散径
はほぼ理想的といえる大きさとなっている。

また、放電ランプ１に流れるランプ電流を一定にして電
極間隔りを変化させると、第４図に示すようにランプ入
力は電極間隔りが小さくなるにしたがって低減した。し
かしながら、焦点１０においてハンダ付は能力の比較を
行ったが電極間隔りの差による加熱能力の差は識別でき
なかった。すなわち電極間隔りが１．０Ｍのものは５．
０ｍｍのものに比べてランプ入力では約半分で済むにも
かかわらず、実際に有効な加熱能力では差がないもので
ある。

したがって本実施例によれば、電極間隔りを３．０Ｍ以
下にすることで、放電ランプへの入力電力を低減させる
にもかかわらず、従来のものと比べて同様な加熱能力を
得ることができる。すなわち、光エネルギーの利用効率
を高めるという効果を有する。また、第２焦点６の近傍
における光エネルギーの分散径が小さくなることから、
この付近に耐熱性の比較的低い構成要素が配置されてい
たとしてもそれに損傷を与えないという効果も有し、第
２焦点６の近傍の構成要素として使用できるものの選択
が広がることでコストダウンにつながるという効果も有
する。

なお、本実施例では光フアイバーケーブルを用いて第２
焦点から光エネルギーを他の箇所に伝達しているが、第
２焦点において直接被加工物を加熱加工しても構わない
。

発明の効果 本発明は上記の実施例からも明らかなように放電ランプ
の陽極と陰極との間隔を３．０ｍｍ以下と小さくしたこ
とにより、放電ランプへの入力電力を低減させるにもか
かわらず、従来のものと比へて同様な加熱能力を得るこ
とができる。すなわち、光エネルギーの利用効率を高め
るという効果を有する。また、第２焦点６の近傍におけ
る光エネルギーの分散径が小さくなることから、この付
近に耐熱性の比較的低い構成要素を配置したとしてもそ
れに損傷を与えないという効果も有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の概略構成図、第２図は本実
施例および従来例の光エネルギーの第２焦点の近傍にお
ける光エネルギーの分散径と光エネルギーの強度との関
係をを示す特性図、第３図は本実施例における電極間隔
と光エネルギーの分散径との関係を示す特性図、第４図
は本実施例におけるランプ電流を一定にしたときの電極
間隔とランプ入力との関係を示す特性図である。 １・・・・・・放電ランプ、２・・・・・・陽極、３・
・・・・・陰極、４・・・・・・反射鏡、５・・・・・
・第１焦点、６・・・・・・第２焦点、７・・・・・・
受光端、８・・・・・・光フアイバーケーブル、９・・
・・・・レンズ機構、１０・・・・・・焦点、１１・・
・・・・被加工物。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 放電ランプと、上記放電ランプから放射される光エネル
   ギーを反射して第２焦点に集光する反射鏡とから構成さ
   れる光ビーム加熱機において、上記放電ランプの陽極と
   陰極との間隔を３．０ｍｍ以下にし、この範囲内に上記
   反射鏡の第１焦点を位置させ、上記第２焦点に集光され
   る光エネルギーの分散径を小さくしたことを特徴とする
   光ビーム加熱機。